Сколько теплоты высвободится при процессе кристаллизации и охлаждения меди массой 50 г, находящейся при температуре

Чтобы решить эту задачу, мы должны учесть два этапа: процесс кристаллизации меди и охлаждение меди после кристаллизации. Давайте рассмотрим каждый этап поочередно.

Во время процесса кристаллизации меди, теплота освобождается, так как медь переходит из жидкого состояния в твердое состояние. Чтобы найти количество высвобождаемой теплоты, воспользуемся формулой:

\[Q = m \cdot L_f\]

где \(Q\) - количество высвобождаемой теплоты, \(m\) - масса меди, \(L_f\) - удельная теплота плавления.

Подставим известные значения:

\[Q = 50 \, \text{г} \cdot 2,1 \, \text{кДж/г}\]

Прежде чем продолжить, преобразуем массу меди в килограммы:

\[m = 50 \, \text{г} = 0,05 \, \text{кг}\]

Теперь, рассчитаем количество высвобождаемой теплоты:

\[Q = 0,05 \, \text{кг} \cdot 2,1 \, \text{кДж/г}\]

\[Q = 0,105 \, \text{кДж}\]

Таким образом, во время процесса кристаллизации высвобождается 0,105 кДж теплоты.

После кристаллизации, медь находится при температуре плавления, и ее необходимо охладить до температуры 25 °С. Чтобы рассчитать количество высвобождаемой теплоты во время охлаждения, воспользуемся формулой:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где \(Q\) - количество высвобождаемой теплоты, \(m\) - масса меди, \(c\) - удельная теплоемкость меди, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Подставим известные значения:

\[Q = 50 \, \text{г} \cdot 3,8 \cdot 10^2 \, \text{Дж/кг•°С} \cdot (1085 - 25) \, \text{°С}\]

Преобразуем массу меди в килограммы:

\[m = 50 \, \text{г} = 0,05 \, \text{кг}\]

Теперь, рассчитаем количество высвобождаемой теплоты:

\[Q = 0,05 \, \text{кг} \cdot 3,8 \cdot 10^2 \, \text{Дж/кг•°С} \cdot (1085 - 25) \, \text{°С}\]

\[Q = 0,05 \, \text{кг} \cdot 3,8 \cdot 10^2 \, \text{Дж/кг•°С} \cdot 1060 \, \text{°С}\]

\[Q = 2,03 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\]

Таким образом, при охлаждении меди от температуры плавления до 25 °С высвобождается 2,03 миллиона джоулей теплоты.

Итак, общее количество высвобождаемой теплоты при процессе кристаллизации и охлаждении меди составляет 0,105 кДж + 2,03 миллиона джоулей, что можно привести к одной единице измерения:

\[Q = 0,105 \, \text{кДж} + 2,03 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\]

\[Q = 2,03 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\]

\[Q = 2,03 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\]

Надеюсь, это решение дает вам полное понимание задачи о высвобождении теплоты при процессе кристаллизации и охлаждения меди. Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.